Клетки, селекция

Недавно разработанные методы, позволяющие получать целые растения из единичных клеток, а также осуществлять слияние растительных клеток, могут иметь революционизирующее значение для селекции растений. Они могут послужить также основой нового метода научения фенотипического выражения генов у растений. Так, например, из гаплоидных ядер пыльцевых зерен удалось вырастить целые гаплоидные растения . Поскольку клетки гаплоидных растений содержат, по-вндимому, только по одной копии -большого числа генов, то в таких растениях легко обнаружить мутации, вызванные облучением или химическими агентами, что в свою очередь может способствовать значительному ускорению селекционных работ. [c.268]

Большой интерес представляет культура одиночных клеток. Ее применяют в клеточной селекции для отбора гибридных клеток и их клонирования, а также для генетических и физиологических исследований. Например, вопрос о причинах генетической неоднородности легче решать, используя клон-потомство одной клетки, а не гетерогенную ткань исходного экспланта. [c.167]

Большое значение имеет создание гаплоидов, позволяющее ускорить процесс селекции в 2 — 3 раза. Использование гаплоидных клеток и гаплоидных растений способствует обнаружению экспрессии введенного в клетку генома, редких рекомбинаций, рецессивных мутаций, которые в диплоидных растениях, как пра- [c.185]

Молекула вектора должна отвечать определенным требованиям быть небольшой, содержать уникальные участки расщепления рестрикционными эндонуклеазами, иметь маркеры для оптимальной селекции рекомбинантных клеток. В качестве векторов для включения чужеродной ДНК в клетки Е. соИ используются плазмиды (термин предложен Дж. Ледербергом) и бактериофаги. И те и другие являются репликонами. [c.430]

Процесс спиновой селекции в первичной радикальной паре приводит к тому, что поляризация одних и тех же протонов будет противоположной но знаку для продуктов, полученных в клетке , и продуктов выхода радикалов из клетки . Дибензил, имеющий усиленное поглощение на метиленовых протонах, образуется в реакции рекомбинации двух бензильных радикалов, покинувших первичную радикальную пару и случайно встретившихся в растворе. Отсутствие поляризации метильных протонов толуола указывает, что последний образовался не в реакции от- [c.84]

Второе направление развития Б. связано с клеточной инженерией. Культура растит, клеток может служить прежде всего источником свойственных данному растению вторичных продуктов, напр, антиаритмич. алкалоида ай-малина из раувольфин змеиной. Пользуясь способностью клеток растений превращаться на спец. средах в сформированное растение, клеточные культуры применяют для получения оезвирусных растений, пытаются проводить селекцию форм с нужными св-вами. Животные клетки более требовательны к условиям культивирования, им необходимы дорогостоящие среды. Все более широкое применение находят т. наз. гибридомы, полученные в лаборатории путем слияния двух различных клеток и служащие источником белков, необходимых для диагностики и лечения болезней человека, животных и растений. [c.290]

Изменение генома клетки могут осуществляты я тремя путями в результате изменения числа хромосом, числа и порядка расположения геиов или из-за изменения индивидуальных геиов. При изменении числа хромосом (т. наз. геномные М.) может происходить утрата или приобретение одной или иеск. хромосом (анеуплоидия), либо меняться число наборов хромосом (полиплоидия). Полиплоидия играет важную роль в эволюции растений и широко используется при их селекции и выведении новых сортов. У животных полиплоидия, как правило, иосит летальный характер, т.к. нарушает хромосомный механизм определения полз. [c.154]

Отбор бактерий-трансформантов можно продемонстрировать, используя плазмиду pBR322 (см. рис. 5.10), содержащую два гена устойчивости к тетрациклину и ампициллину. Для отбора этих бактерий в агар добавляют антибиотик — или ампициллин, или тетрациклин в зависимости от того, какой из генов (Ыа или tet) остался интактным после введения чужеродной ДНК. На такой среде клоны образуют клетки только с плазмидами. Для отделения рекомбинантных бактерий часть материала каждого клона переносят на другую чашку Петри, содержащую антибиотик, ген устойчивости к которому был разрушен при создании рекомбинантов. На этих чашках Петри дают клоны только те бактерии, которые содержат исходную плазмиду, а рекомбинантные бактерии их не образуют. Такая тщательная селекция клонов по устойчивости к антибиотику позволяет идентифицировать рекомбинантные клоны. При поиске рекомбинантных клонов успешно применяют метод авторадиографии. [c.121]

Процедура вьщеления ДНК в клетки дрожжей довольно проста. Обычно целлюлозную клеточную стенку удаляют обработкой ферментами, получая так называемые сферопласты. Их инкубируют с ДНК в присутствии СаС и полиэтиленгликоля. Мембрана при этом становится проницаемой для ДНК. Дальнейшая ин( а-ция сферопластов в среде с агаром восстанавливает клеточную стенку. Селекция дрожжевых клонов, трансформированных рекомбинантными плазмидами, основана на применении в качестве клеток-хозяев определенных мутантов, не способных расти на среде, в которой отсутствует тот или иной питательный компонент. Векторная плазмида содержит гены, которые при попадании в клетку-хозяина придают ей этот недостаюший признак. Трансформанты легко отбираются по их способности давать колонии на обедненной среде. Применяя приемы, аналогичные использовавшимся при клонировании в бактериях, удается достичь синтеза чужеродных белков в дрожжевых клетках. Эти клетки подобно В. subtilis секретируют большое количество белка во внеклеточную среду, что используется также для секреции чужеродных белков, например интерферона человека (с. 43). [c.125]

Предварительно клонированные гены вводят в клетку животных различными путями. Суть одного из них состоит в трансформации клеток требуемым геном, соедршенным с одним из генов, для которых осуществляется селекция. Для идентификации и последующего размножения клеток, содержащих интегрированную ДНК, был разработан метод, получивший название метода маркера. Примером может служить метод получения клеток, дефектных по синтезу фермента тимидинкиназы (ТК -клетки). Такие клетки трансформировались фрагментами ДНК вируса герпеса (HSV), содержащего ген фермента ТК, и после трансформации они приобретали способность к синтезу фермента на селективной среде, т.е. становились ТК -клетками. Клетки ТК легко отличаются от клеток TK , поскольку способны расти на средах с ами-ноптерином (ингибитор, блокирующий определенные стадии биосинтеза нуклеотидов), гипоксантином и тимидином. Следовательно, в данном случае для трансформации клеток животных бьши использовапы гибриды бактериальных плазмвд с геном ТК из вируса герпеса. Для этого предварительно проводили клонирование и идентификацию генов в клетках Е. соИ и затем полученная рекомбинантная плазмида вводилась в ТК -клетки. Анализ мето- [c.125]

После получения различных сомаклональных вариаций от исходного растения наступает следующий этап — отбор необходимых сочетаний признаков. Данный вопрос решается с помощью клеточной селекции, которую проводят практически на любом объекте, введенном в культуру in vitro. Однако удобнее использовать суспензионную культуру или изолированные протопласты. Преимущество этих объектов состоит в быстром росте культуры и равномерном действии селективного фактора на все клетки. Для отбора сомаклональных вариаций соответствующие селективные факторы (соли в высоких концентрациях, гербициды и др.) добавляют в питательную среду для выращивания культуры клеток либо растущие культуры помещают в селективные условия (низкая или высокая температура, освещенность и т.д.). Существует несколько методов клеточной селекции [c.187]

Метод негативной селекции используется главным образом для выявления мутантов, ауксотрофных в отношении аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, витаминов и других важных метаболитов (Ю.Б.Долгих, З.П.Шамина, 1982). Ауксотрофные мутанты очень ценны для фундаментальных исследований механизмов генной регуляции синтеза этих веществ в клетке и в растении. [c.188]

Важное свойство мембран состоит в способности небольших участков их поверхности сворачиваться и образовывать структуры, близкие по форме к сферическим. Электронно-микроскопическое исследование водных суспензий фосфолипидов показало, что образуются концентрические многослойные структуры (липосомы). Ультразвук разрушает эти структуры на более мел кие пузырьки, окруженные фоофолп-пидными бислоями, апалогичным и бислоям мембран. При определенных усло1виях маленькие пузырьки сливаются, образуя более крупные. Клетки тоже иногда сливаются друг с другом, образуя полиядерные клетки, что может быть связано, в частности, с повышенной текучестью мембран, а также с изменением ориентации полярных групп фосфолипидов [37]. Это явление имеет важное практическое значение для селекции растений и при изучении хромосом человека (гл. 15). [c.357]

В свете современного развития науки стало очевидным истинное содержание так называемой антиэнтропийности жизни. Ранее подчеркивалась высокая упорядоченность клетки организма. Но упорядочены и кристаллы. Антиэнтропийность , если уж пользоваться этим понятием, выражается в ограниченной применимости понятия энтропии (и соответственно эквивалентного понятия количества информации) к живой системе. Будучи динамической, машинной , а не статистической системой, живой организм следует, конечно, законам термодинамики, но должен описываться в иных терминах. Развитию организма отвечают очень малые изменения энтропии. Для информационной трактовки явлений жизнедеятельности понятие о количестве информации бесплодно. В биологии существенно не количество, а качество информации, ее программирующее значение, ее ценность. Так, в теории Эйгена в качестве характеристики, определяющей молекулярную селекцию и эволюцию, фигурирует селективная ценность, выражаемая через кинетические величины. [c.611]

До недавнего времени высокопродуктивные сорта сельскохозяйственных растений и новые породы животных получали методом селекции. Однако этот подход, требующий для своей реализации много времени, уступил место методам, основанным на генной инженерии высших организмов. Теперь гены, обусловливаюгцие специфические признаки, могут вводиться в клетки растений или животных и передаваться следующим поколениям (наследоваться). В ч. III мы рассмотрим, как получаются такие трансгенные растения и животные. [c.371]

Вектор для позитивно-негативной селекции обычно содержит следующие элементы 1) два блока последовательностей (НВ1 и НВ2), гомологичных отдельным участкам сайта-мишени 2) трансген (ТО), кодирующий новую функцию реципиента 3) последовательность, кодирующую устойчивость к соединению 0-418 (КеоО 4) два разных гена тимидинкиназы 1к1 и 1к2) вируса простого герпеса типов 1 и 2 (Н8У-Г / и Н8У-/ 2) (рис. 19.5, А). Ключевым для позитивно-негативной селекции является взаимное расположение этих элементов. Трансген и ген устойчивости к 0-418 (МеоО должны находиться между двумя участками ДНК, гомологичными сайту-мишени, а гены Н8У- А / и НБУ-(к2 - по бокам этой конструкции. Если встраивание происходит в случайный сайт (не в НВ1 и НВ2), то с высокой вероятностью вместе с другими последовательностями интегрируют один или оба гена Н8У-/ (рис. 19.5, А). Напротив, если интеграция происходит в результате гомологичной рекомбинации путем двойного кроссинговера в нужный сайт, то в геном встроятся только трансген и ген N60 а гены Н5У-/Л - нет (рис. 19.5, Б). При выращивании трансфицированных клеток в присутствии 0-418 клетки, не несущие ген Neo расти не будут. Выживут только клетки, в которых произошла интеграция -иными словами, осуществляется позитивная селекция. Если одновременно с 0-418 в среду [c.422]

Рис. 19.4. Получение трансгенных мышей с помощью генетической модификации эмбриональных стволовых (Е8) клеток. Е8-клетки получают из внутренней клеточной массы бластоцисты мыши. Их трансфицируют вектором, несушим трансген, культивируют и идентифицируют трансфицированные клетки методом позитивно-негативной селекции или ПЦР. Популяцию трансфицированных клеток вновь культивируют и вводят в бластоцисты, которые затем имплантируют в матку суррогатных матерей. Скрещивая животных-ос-нователей, несущих трансген в клетках зародышевой линии, можно получить линии трансгенных мышей.

Лизосомы также ограничены однослойной мембраной. Матрикс их оптически неоднороден и содержит ряд уплотнений. В лизосомах локализован набор гидролитических ферментов, участвующих в разрушении продуктов клеточного метаболизма, причем при помощи специального протонного насоса поддерживается низкое значение pH (не более 4,5), способствующее эффективному гидролизу. Внутриклеточные структуры, подлежащие разрушению, поступают в лизосомы, где и подвергаются гидролизу. Процесс селекции и поступления в лизосомы только отработанного материала обусловлен его специфическим мечением. Так, нативные белки в лизосомы не поступают. По истечении же времени функционирования происходит их инактивация цитоплазматическими протеиназами или присоединение убиквитина, что является сигналом для транспорта в лизосомы модифицирбванного белка. Кроме молекул, лизосомы могут разрушать органеллы или целые клетки (митохондрии, эритроциты). Процесс транспорта веществ в лизосомы является энергозависимым и требует затраты энергии. В растительных клетках гидролитические ферменты обычно локализованы в вакуолях — прообразе лизосом. [c.13]

На рис. 30.6 и 30.7 показано превращение виргильной В-клетки в активную плазматическую клетку. Одновременно из виргильной образуются клетки памяти. В-1стетки иммунологической памяти отличаются от первичных активных В-клеток тем, что они начинают продуцировать раньще и обладают более высокоаффинными рецепторами к антигенам благодаря селекции в течение первичного иммунного ответа. Это обусловлено повышенным гипермутированием вариабельных участков иммуноглобулинов в В-клетках иммунологической памяти. [c.484]

Фаги типа М13 не дают негативных колоний, поскольку оии не разрушают клетки. Однако в месте их размножения клетки Е. oli замедляют деление, что приводит к появлению на общем мутиом газоне более прозрачных бляшек. Способы селекции основаны либо на том, что в несущественную область фага (МП) вводят ген, программирующ>1Й устойчивость к антибиотикам и разрушающийся при внедрении в него чужеродной ДНК, либо иа различии цветных реакций, даваемых клетками, зараженными исходным и рекомбинантным фагами. [c.435]

Клонирование в клетках животных. Проблема клонирования в клетках животных имеет большое значение для исследования функционирования геиов высших эукариот. Предварительно клонированные гены вводят в клетку животных различными путями. Один нз путей включает в себя кон-трансформацию клеток требуемым геном, соединенным с одним нз генов, для которых осуществляется селекция. Примером являются клетки мыши, дефектные по синтезу тимидинкиназы (ТК -клетки). Клетки трансформируются фрагментами ДНК вируса герпеса (HSV), содержащего ген тими-динкниазы, и после трансформации приобретают способность к синтезу фермента, т. е. становятся ТК -клетками. Клетки ТК легко отличаются от ТК. поскольку они способны расти на средах с ами- [c.440]

Вместе с тем, колхициновые производные далеко не идеальные медицинские средства. Они высоко токсичны и проявляют множество побочных эффектов. Будучи мощным митозным ядом (см. разд. 3.4.7), колхицин сыграл вьщающуюся роль в становлении знаний о функционировании живой клетки и в селекции растений. [c.512]

Мутанты в большинстве случаев ауксотрофы по ряду соединений, так как я них произошли определенные нарушения обмена веществ, вызвавшие гипертрофию некоторых функций клетки. Обычно активные штаммы, выделенные из естественных источников, подвергают действию мутагенов несколько раз, т. е. осуществляют ступенчатую селекцию, В результате получают высокопродуктивные штаммы. Часто эффективно комбинированное воздействие мутагенов химической и физической природы. Так, применение этиленимина и ультрафиолетового излучения в сочетании со ступенчатым отбором позволило получить очень активные штаммы Asp. awamori, используемые как продуценты амилолитического, протео-литического и других ферментных комплексов. Селекция производственно ценных штаммов ведется и в условиях производства. [c.55]

При суперпродукции уровень экспрессии клонированного гена выражается в синтезе специфического белка в количестве не менее 2% от всех растворимых белков клетки-хозяина. В настоящее время имеются суперпродуценты, у которых количество синтезируемого специфического белка достигает 10—50% (здесь важнейшую роль играют многокопийные плазмиды, несущие встроенные гены). Генно-инженерными методами во ВНИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов (Москва) был получен штамм E. oli, обладающий сверхпродукцией L-треонина (30 г/л за 40 часов ферментации). [c.446]

Рис. 163. Схема получения моноклональных антител с помощью габридом-ной техники АС — агент слияния клеток, 1 —В-клетки из селезенки иммунной мыши, 2 — культура миеломных клеток мыши, 3 — гибридизация, 4 — гибридомы, 5 — селекция и клонирование гибридом, 6 — гибридомы, образующие моноклональные антитела, 7 —- введение гибридом, образующих моноклональные антитела, в организм сингенной мыши, 8 — клетки гибридомы, образующие моноклональные антитела, культивируемые в виде культуры ткани, 9 — выращивание гибридомных клеток, образующих моноклональные антитела, в ферментаторе, 1дкж — иммуноглобулины в культуральной жидкости, 1дас — иммуноглобулины в асцитической жидкости, 10 — высаливание 1д-ов аммония сульфатом, 11 — стандартизация 1д-ов, 12 — лиофили-зация 1д-ов.

Такую селекцию называют клональной потому, что иммунную систему, согласно этой теории, образуют миллионы различных клеточных семейств , или клонов, каждый из которых состоит нз Т- или В-лимфоцитов, происходящих от обшрго предка. Поскольку каждая клетка-предшественница уже детерминирована (или, как говорят, коммитирована) к выработке одного определенного антигенспецифического белка-рецептора, все клетки клона имеют одинаковую антигенную специфичность. [c.12]

Получены убедительные подтверждения теории клональной селекции. Например, если лимфоциты животного, которое не было иммунизировано, инкубировать в пробирке с любым из нескольких меченых антигенов, например А, Б, В и Г, то только очень малая доля (< 0,01%) лимфоцитов будет связывать данный антиген. Это означает, что лишь немногие клетки несут специфичес- [c.12]

Эти два эксперимента показывают, что 1) лимфоциты коммитнруются к реакции на определенный антиген еще до того, как они подвергнутся воздействию этого антигена 2) лимфоциты обладают поверхностными рецепторами, специфически связывающими тот нли иной антиген. Таким образом, подтверждаются два основных предсказания теории клональной селекции Хотя в большинстве экспериментов такого рода изучались В-клетки н ответы, связанные с выработкой антител, сходные эксперименты с Т-клетками позволяют предполагать, что гипотеза клональной селекции справедлива н в отно-шеинн ответа с участием Т-лимфоцитов. [c.14]

Теория клональной селекции составляет концептуальную основу для понимания клеточного механизма иммунологической памяти. В периферических лимфоидных тканях взрослого животного популяции Т- и В-лимфоцитов одновременно содержат клетки, находящиеся по меньшей мере на трех дискретных стадиях дифференцировки клетки-предшественники, клетки памяти и клетки-эффекторы. Когда клетки-предшествеишоа впервые встречаются с антигеном, некоторые нз ннх стимулируются к размножению и становятся клетхама-эффекторама, т.е. клетками, активно участвующими в создании иммунного ответа (Т-клетки-эффекторы реализуют клеточные ответы, а В-клет-ки-эффекторы секретируют антитела). Другие Т- и В-клетки-предшественники [c.15]

Как и предсказывала гипотеза клональной селекции, все молекулы антител, производимые какой-то одной В-клеткой, имеют одинаковый аятиген-связы-вающий участок. Первые антитела, синтезированные вновь образовавшейся В-клеткой, не секретируются вместо этого они встраиваются в плазматическую мембрану, где служат рецепторами для антигена. Каждая В-клетка имеет на своей плазматической мембране приблизительно 10 таких молекул. [c.20]

Среди работ по диффереицировке отдельных растительных клеток в культуре особый интерес представляют эксперименты с незрелыми клетками пыльцы (микроспорами). Эти высокоспециализированные клетки, обладающие гаплоидным набором хромосом, с помощью ряда экспериментальных процедур можно заставить пролиферировать и дать начало целому растению (рис. 19-67). Гаплоидные организмы, выращенные подобным образом, могут иметь огромное научное и практическое значение для генетики и селекции растений. Успепшые эксперименты были проведены в этом направлении с растениями табака и риса. [c.206]

Хотя генетика дрожжей развивается уже в течение многих лет, мы лишь недавно научились осуш,ествлять селекцию дрожжей, используемых в производстве пива. По мере углубления наших знаний о свойствах дрожжей и тех качествах, которые они придают конечному продукту, все успешнее идет работа по выведению новых штаммов пивных дрожжей. В конечном счете мы сможем создать штамм, позволяющий получить идеальный продукт. Треб ования к таким идеальным дрожжам будут, естествен , зависеть от способа сбраживания и желаемых качеств Лива. К числу наиболее важных свойств относятся продуктивность, способность формировать осадок, сбраживать мальтотриозу и т. д. Принимаются во внимание и вкусовые качества получающегося пива, т. е. образование веществ, ответственных за их формирование. Ранее основным способом получения штаммов, дающих продукт нужного качества, был их отбор из существующих пивных дрожжей. Вести отбор было выгоднее, чем заниматься гибридизацией, отчасти из-за малой способности пивных дрожжей к спорообразованию и низкой жизнеспособности аскоспор. В каждом аске образуется от одной до четырех спор, но не все они освобождаются при созревании. Дрожжи из рода Sa haromy es размножаются в основном вегетативно. При этом за счет множественного латерального почкования формируются сферические, эллипсоидные или реже цилиндрические дочерние клетки. Поскольку для развития технологии пивоварения могут понадобиться штаммы дрожжей, отличающиеся по свойствам от обычно используемых, придется прибегнуть к гибридизации. Основным вкладом биотехнологии Б пивоваренную промышленность будет создание штаммов дрожжей, способных давать пиво с желаемыми свойствами. [c.107]

Особая ценность протопластов для селекции растений опре деляется целым рядом их свойств Во-первых, протопласты можно получать в большом количестве и отбирать из них раз -новидности с полезными свойствами. Хотя сами протопласты генетически единообразны, формирующиеся из них каллусы дают растения, существенно различающиеся по внешним признакам. Во-вторых, отсутствие клеточной стенки облегчает слияние протопластов и образование гибридов. Поскольку при этом сливаются соматические, как минимум диплоидные, клетки, селекционер растений получает в свои руки мощный инструмент для отбора. В-третьих, в отсутствие клеточной стенки об легчается захват чужеродной ДНК — фрагментов молекул или же бактериальных плазмид, в результате чего формируются растения" с совершенно новым набором признаков, [c.383]

Био синтез и получение индивидуальных иммуноглобулинов. Иммуноглобулины синтезируются в лимфоцитах, которые образуются при диф( ренциации лимфоидной стволовой клетки. В настоящее время общепринятой является так называемая теория клональной селекции, согласно которой каждый лимфоцит может синтезировать, вероятно, только один иммуноглобулин. Групйа лимфоцитов, специализировавшихся на синтезе какого-либо иммуноглобулина, называется клоном. При обычном иммунном ответе (действие нормальной микробной флоры или заражение) про- исходит образование многих различных лимфоцитов, иммуноглобулины которых направлены на различные участки молекулярной структуры антигена. Такой ответ называется поликлональным. В некоторых случаях при гиперстимуляции иммунизации—продолжительной инъекции антигена—наблюдается преобладание относительно небольшого числа клонов это так называемый ограниченный ответ. При ограничении числа клонов практически возможно выделить чистые иммуноглобулины. Еще большие возможности возникают при моноклональном типе ответа. Такой ответ редко наблюдается при обычной иммунизации, но имеет место при дезорганизации размножения клеток — опухолях плазменных клеток. Такие опухоли можно легко трансплантировать нормальным животным, где они продолжают продуцировать большие количества гомогенного иммуноглобулина. Возможно у популяции мышей индуцировать опухоли плазменных клеток частыми внутрибрюшинными инъекциями минерального масла или рентгеновским облучением. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология